Question

5．成功體驗：某校興趣小組同學準備進行常見酸、堿、鹽的性質實驗時，發(fā)現實驗臺上擺放的藥品中（如圖1），有一裝溶液的試劑瓶未蓋瓶蓋且標簽破損，于是決定對這瓶溶液進行實驗探究：

【提出問題】這瓶溶液是什么溶液？
【獲得信息】
①酸、堿、鹽的性質實驗中用到含有鈉元素的物質是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉
②碳酸鈉溶于水顯堿性
【提出猜想】這瓶溶液是：猜想一：氯化鈉溶液；
猜想二：氫氧化鈉溶液；
猜想三：碳酸鈉溶液．
【實驗推斷】
（1）小麗取樣滴加無色酚酞試液，溶液呈紅色，得出結論：該溶液不可能是氯化鈉溶液，理由是氯化鈉溶液呈中性；
（2）小剛另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產生，反應的化學方程式為Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，小剛得出結論：該溶液是碳酸鈉溶液．
（3）小青認為小剛的結論不完全正確，理由是露置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉．
小組同學討論后一致認為還需要進行如下實驗：
【繼續(xù)探究】
另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產生，設計這一步驟的目的是完全除去溶液中的碳酸鈉，避免其對氫氧化鈉檢驗造成干擾；靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
【實驗結論】這瓶溶液是氫氧化鈉溶液．
【探究啟示】實驗取完藥品后應立即蓋好瓶塞．
【拓展遷移】
若該溶液與鹽酸發(fā)生中和反應，恰好完全反應的微觀過程如圖2所示，反應的實質表達式為：H⁺+OH^-→H₂O，則反應后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺（填符號）；
【繼續(xù)探究】
請寫出實驗中加CaCl₂溶液反應的實質表達式CO₃^2-+Ca²⁺→CaCO₃↓（用化學符號表示）．

Answer 1

分析 【實驗推斷】
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
【繼續(xù)探究】
碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
【探究啟示】
對于能和空氣中的物質發(fā)生化學反應的試劑，取用后應該立即塞緊瓶塞；
【拓展遷移】
氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水．

解答 解：【實驗推斷】
（1）取樣滴加無色酚酞試液，溶液呈紅色，該溶液不可能是氯化鈉溶液，理由是氯化鈉溶液呈中性．
故填：氯化鈉；氯化鈉溶液呈中性．
（2）另取樣滴加稀鹽酸有氣泡產生，說明溶液中含有碳酸鈉，碳酸鈉和稀鹽酸反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：氣泡；Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）小青認為小剛的結論不完全正確，理由是露置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉．
故填：露置于空氣中的氫氧化鈉溶液能夠與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉．
【繼續(xù)探究】
另取樣加入過量的CaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀產生，設計這一步驟的目的是完全除去溶液中的碳酸鈉，避免其對氫氧化鈉檢驗造成干擾；
靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色．
故填：白色沉淀；完全除去溶液中的碳酸鈉，避免其對氫氧化鈉檢驗造成干擾．
【實驗結論】
因為加入過量的CaCl₂溶液后，靜置后，取上層清液，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，說明溶液中含有氫氧化鈉，進一步說明這瓶溶液是氫氧化鈉溶液．
故填：氫氧化鈉溶液．
【探究啟示】
實驗取完藥品后應立即蓋好瓶塞．
故填：立即蓋好瓶塞．
【拓展遷移】
若該溶液與鹽酸發(fā)生中和反應，恰好完全反應的微觀過程如下圖所示，則反應后溶液中存在的陰、陽離子是Cl^-、Na⁺．
故填：Cl^-、Na⁺．
【繼續(xù)探究】
實驗中加CaCl₂溶液反應的實質表達式為：CO₃^2-+Ca²⁺→CaCO₃↓．
故填：CO₃^2-+Ca²⁺→CaCO₃↓．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．